許翠翠
摘 要: 在公路施工中,強(qiáng)夯技術(shù)具有非常關(guān)鍵的應(yīng)用,在公路工程建設(shè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。需要對這項(xiàng)技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行了解,把握施工中的關(guān)鍵點(diǎn),使軟土地基的堅(jiān)固性得到最大程度的保障。本文對強(qiáng)夯地基處理技術(shù)的特點(diǎn)、具體應(yīng)用以及注意事項(xiàng)等進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探討,為實(shí)際的施工工作提供一定的借鑒和參考。
關(guān)鍵詞: 強(qiáng)夯地基;公路施工;處理技術(shù)
經(jīng)濟(jì)在不斷的發(fā)展,市政道路在城市的發(fā)展中變得越來越重要,在市政道路的施工中需要對粘挖土、砂性土和混線性的黃土路段進(jìn)行處理,針對這種道路,經(jīng)常會使用強(qiáng)夯地基處理技術(shù),在這樣的情況下,地基的加固處理在質(zhì)量上就會得到快速的提升。從應(yīng)用上來看,必須要使用相應(yīng)的吊升機(jī)械設(shè)備,利用自由落體產(chǎn)生重力,這樣就可以增加地基的強(qiáng)度,也能夠到達(dá)夯實(shí)的基本目的。施工的方法簡單,在市政道路的施工中被廣泛的應(yīng)用。
一、強(qiáng)夯地基處理技術(shù)概述
所謂的強(qiáng)夯地基處理技術(shù)指的是將10到40噸的重錘吊起吊起,從10米至40米的高度反復(fù)自由落下,強(qiáng)力夯實(shí)地基的技術(shù),又稱為動(dòng)力固結(jié)法。使用強(qiáng)夯地基處理技術(shù)可以降低地基的壓縮性,提高地基土的承載力,改善地基土的密實(shí)度。夯錘自由落下的瞬間會產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊波對地基進(jìn)行撞擊,土體會發(fā)生沖切變形,破壞原有的土體結(jié)構(gòu),沖擊波會重新分布或排走土顆粒之間的氣體和孔隙水,從而使土顆粒更加密實(shí)。
對飽和土使用強(qiáng)夯法,通過大能量的沖擊波的沖擊,能夠使夯點(diǎn)周圍出現(xiàn)環(huán)狀剪切裂縫,使樹枝狀排水網(wǎng)絡(luò)形成,對軟土的固結(jié)進(jìn)行了加速。飽和土中液相中的溶解氣體和封閉氣體都會在沖擊作用下釋放出來,從而使土體固結(jié)加速、土體的滲透性增加、縮小土的體積。通過反復(fù)夯擊,可以將土地中的薄膜水轉(zhuǎn)化為自由水,使其排出土體,使土體固結(jié)加速。
對非飽和土使用強(qiáng)夯法,土體中會傳播由巨大的夯擊產(chǎn)生的動(dòng)應(yīng)力和沖擊波,土體顆粒之間產(chǎn)生瞬間相對運(yùn)動(dòng)或破碎,從而迅速壓縮或排出孔隙中的氣體,減少了孔隙的體積,使土體結(jié)構(gòu)更加密實(shí)。
強(qiáng)夯地基處理技術(shù)雖然不能在短時(shí)間內(nèi)將孔隙之間的氣體和孔隙水全部排出,但是氣體和孔隙水存在著壓力,隨著顆粒之間的氣體和孔隙水在壓力的作用下逐漸排出,土體顆粒中的壓力消失,土體顆粒更加緊密,提高了地基土的變形模量和抗剪強(qiáng)度。
二、強(qiáng)夯地基處理技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用
1、施工程序。由于國家和地區(qū)的不同,它們對施工標(biāo)準(zhǔn)也提出了不一樣的要求,所以強(qiáng)夯法在公路地基處理中的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)也不一樣,施工程序各不相同。比如,西方國家經(jīng)常會將大噸位的履帶式起重機(jī)應(yīng)用到道路施工中,而日本等國家所應(yīng)用的起重機(jī)則是輪胎式的,這些型號的機(jī)械穩(wěn)定性較高,同時(shí)具有極為便捷的施工操作。在國內(nèi),因受各方面因素的限制,道路施工中通常應(yīng)用的起重機(jī)噸位較小,所以導(dǎo)致一些問題出現(xiàn)在施工中,在公路地基處理過程中,一般采用強(qiáng)夯技術(shù)需要通過滑輪對加固問題進(jìn)行解決。例如在進(jìn)行道路施工時(shí),需要利用滑輪進(jìn)行重錘的起吊,重錘想要完成自由落體就需要與自動(dòng)脫鉤裝置相配合。其操作方法為:將脫鉤器中的鋼絲繩拉動(dòng),確保重錘被掛鉤鉤住,隨后調(diào)整吊鉤至施工需要高度,將伸臂旋轉(zhuǎn)到合適角度,然后使重錘自然脫落,進(jìn)而將重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
2、質(zhì)量檢測控制。將強(qiáng)夯地基處理技術(shù)應(yīng)用到公路地基施工中以后,需要及時(shí)檢測已經(jīng)完成加固的土層質(zhì)量。針對地質(zhì)類型的不相同,其時(shí)間間隔具有不一樣的要求。比如,在處理碎土石和沙土地基時(shí),一般將間隔時(shí)間控制在1至2周左右,針對粘性土性地基的處理,一般將間隔時(shí)間控制在2至4周左右,針對置換地基處理,一般間隔時(shí)間控制在4周左右。與此同時(shí),在監(jiān)測方法上要科學(xué)選用,其中包括有室內(nèi)試驗(yàn)法、動(dòng)力觸探試驗(yàn)法等。
3、強(qiáng)夯地基技術(shù)加固。一是動(dòng)力置換,強(qiáng)夯技術(shù)的動(dòng)力置換一般分為樁式置換和整式置換兩種。前者主要是借助強(qiáng)夯作用力,將一些碎石填入道路土體中,同時(shí)在軟土中間隔性的夯入一些碎石樁,進(jìn)而樁式結(jié)構(gòu)在已形成的碎石墩或碎石樁中呈現(xiàn)出來。它主要是通過碎石摩擦角和墩間土地基之間的復(fù)合作用,切實(shí)維持樁體的平衡。二是動(dòng)力固結(jié),施工單位經(jīng)常會通過動(dòng)力固結(jié)原理對細(xì)顆粒飽和土進(jìn)行處理,這種方式使受沖擊能量的影響,使巨大的應(yīng)力波產(chǎn)生,繼而破壞土體的結(jié)構(gòu),部分土體會形成液化,同時(shí)又裂縫產(chǎn)生,不斷增加的空隙導(dǎo)致水體從中溢出,當(dāng)空隙水壓消去一段時(shí)間以后,固結(jié)現(xiàn)象就會在道路土體中形成。在壓縮飽和土?xí)r,因?yàn)椴糠譂B透性較差的細(xì)顆粒土存在于地基土層中,在對該區(qū)域地基進(jìn)行夯實(shí)時(shí),受外界荷載作用的影響,無法及時(shí)排除飽和細(xì)小顆粒土層中的水體。這個(gè)時(shí)候,動(dòng)力固結(jié)原理就通過分解有機(jī)物,使氣體體積得到壓縮,從而讓其變形,而一些區(qū)域具有很大的基層應(yīng)拉力,不易發(fā)生變形,不過會使裂縫網(wǎng)絡(luò)狀的結(jié)構(gòu)逐漸形成,進(jìn)而快速排除水體,最終使夯實(shí)了土基中的細(xì)小顆粒,增加了承載力;三是動(dòng)力密實(shí),通過動(dòng)力密實(shí)原理進(jìn)一步夯實(shí)地基中多空隙、粗顆粒且非飽和土層。在夯實(shí)過程中,借助其動(dòng)力,將圖層之間的空隙進(jìn)一步縮小,使體積減小,確保土體之間逐漸密實(shí),從而使土體的強(qiáng)度得到增強(qiáng)。
三、施工過程中需要注意事項(xiàng)
想要在公路施工中發(fā)揮強(qiáng)夯地基處理技術(shù)的額最大功效,需要對以下三方面問題加強(qiáng)重視。一是越重的重錘就會產(chǎn)生越大的落距,所有在強(qiáng)夯中具有產(chǎn)生越強(qiáng)的能力,這個(gè)時(shí)候夯擊的次數(shù)就能夠相應(yīng)的減少。不過需要根據(jù)實(shí)際情況,對土體類型和加固深度進(jìn)行充分考慮,對單夯擊能進(jìn)行確定,選擇合理的重錘,將落距控制在科學(xué)范圍內(nèi);二是在強(qiáng)夯法的應(yīng)用過程中,需要將夯擊點(diǎn)設(shè)置成三角形或正方形,同時(shí)還要與工程的目標(biāo)深度相結(jié)合,詳細(xì)分析土層地基的本質(zhì)屬性。在完成第一次強(qiáng)夯后,將夯擊點(diǎn)之間的距離控制在三倍重錘直徑范圍內(nèi),隨后進(jìn)行夯擊時(shí),能夠?qū)⒑粨酎c(diǎn)的間距適當(dāng)?shù)目s小,進(jìn)而使夯擊的深度和作用效果有所保障;三是因?yàn)橥翆涌障吨械乃畨合サ乃俣戎g影響到夯擊的頻率,所以在夯擊時(shí)中間停留的時(shí)間根據(jù)土層性質(zhì)的不同而各不相同。例如,在對黏性土進(jìn)行夯擊時(shí),因?yàn)榭紫端膲毫哂休^慢的消散速度,所以不能有太大的夯擊頻率;而具有較強(qiáng)滲透性的砂性土就可以加大夯擊的頻率。
四、結(jié)束語
總言而之,公路施工中涉及很多的環(huán)節(jié),會出現(xiàn)一系列的問題。在施工的過程中,軟土地基會帶來比較嚴(yán)重的危害,需要遵循相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),做好每個(gè)環(huán)節(jié)、每個(gè)步驟的工作,使整個(gè)施工工藝得到最大程度的保障。在施工的過程中,需要對施工人員進(jìn)行培訓(xùn),提高他們的專業(yè)技能,增強(qiáng)其安全意識,使公路施工質(zhì)量大幅提高,進(jìn)一步促進(jìn)建設(shè)的健康可持續(xù)發(fā)展。
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